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提速近10倍！基于深度学习的全基因组选择新方法来了******

　　近日，中国农业科学院作物科学研究所、三亚南繁研究院大数据智能设计育种创新团队联合多家单位提出利用植物海量多组学数据进行全基因组预测的深度学习方法, 可以实现育种大数据的高效整合与利用，将助力深度学习在全基因组选择中的应用，为智能设计育种及平台构建提供有效工具。相关研究成果发表在《分子植物（Molecular Plant）》上。

　　全基因组选择作为新一代育种技术，通过构建预测模型，根据基因组估计育种值进行早期个体的预测和选择，从而缩短育种世代间隔，加快育种进程，节约成本，推动现代育种向精准化和高效化方向发展。

　　统计模型作为全基因组选择的核心，极大地影响了全基因组预测的准确度和效率。传统预测方法基于线性回归模型，难以捕捉基因型和表型间的复杂关系。

　　相较于传统模型，非线性模型（如深度网络神经）具备分析复杂非加性效应的能力，人工智能和深度学习算法为解决大数据分析和高性能并行运算等难题提供了新的契机，深度学习算法的优化将会提高全基因组选择的预测能力。

　　该研究团队以玉米、小麦和番茄3种作物的4种不同维度的群体数据为测试材料，通过创新深度学习算法框架开发了全基因组选择新方法。

　　与其他五种主流预测方法相比，该方法有以下优点： 可以利用多组学数据开展全基因组预测；算法设计中包含批归一化层、回调函数和校正线性激活函数等结构，可以有效降低模型错误率，提高运行速度；预测精度稳健，在小型数据集上的表现与目前主流预测模型相当，在大规模数据集上预测优势更加明显；计算时间与传统方法相近，比已有深度学习方法提速近10倍；超参数调整对用户更加友好。

　　该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、海南崖州湾种子实验室和中国农业科学院科技创新工程等项目的支持。

学术支持

中国农业科学院作物科学研究所

记者

宋雅娟

名家齐聚北京新年音乐会******

　　花团锦簇的北京新年音乐会现场。国家大剧院供图

　　2022年12月31日晚，国家大剧院音乐厅内花团锦簇，气氛温暖热烈，在2023到来之际，北京新年音乐会如约而至。国家大剧院音乐艺术总监吕嘉执棒国家大剧院管弦乐团、合唱团，携手吕思清、袁晨野、张立萍、赵聪、于红梅、程皓如、朱强、郑潇、薛皓垠、王鹤翔、张文沁、胡越等艺术家，为线上线下观众共同呈现多部中外艺术精品。

　　在吕嘉的指挥下，国家大剧院管弦乐团与合唱团首先奏响了《红旗颂》，这也是北京新年音乐会延续15年的开场曲目。波澜壮阔的乐曲之后，京剧、古筝、二胡、琵琶轮番响起。京剧演员朱强与郑潇共同唱响京剧与乐队新作《多娇的江山》，古筝演奏家程皓如、二胡演奏家于红梅分别与乐团合作《小河淌水随想曲》及《引子、吟腔与快板》，琵琶演奏家赵聪携手乐团以一曲《福吉天长》当中的第三乐章“笑天长”，表达了对祖国和人民最美好、最深情的祈福。

　　除了呈现中国的优秀作品，音乐会还演绎了众多世界经典音乐。吕嘉指挥乐团奏响的《纽伦堡的名歌手》第一幕前奏曲是很多乐迷都印象深刻的保留作品，男中音歌唱家袁晨野唱响歌剧《卡门》中的“斗牛士之歌”，女高音歌唱家张立萍带来充满节日气息的《春之声圆舞曲》，薛皓垠、王鹤翔、张文沁、胡越4位歌唱家合作上演歌剧《弄臣》选段“自从那天见到你”。

　　随后，小提琴演奏家吕思清与乐团合作呈现的《阳光照耀着塔什库尔干》，将现场气氛推向高潮。在《我的祖国》和歌剧《阿依达》气宇轩昂的“凯旋进行曲”中，音乐会进入尾声。最后的返场环节中，艺术家们为北京这座双奥之城准备了一份特别的音乐礼物——《我和你》加《雪花》双奥主题曲联奏，将大家的思绪带回2008年和2022年的闪光时刻。在热烈的气氛中，艺术家们还加演了歌剧《茶花女》中的“饮酒歌”和《我和我的祖国》。

　　回望2022，虽然曾与舞台现场短暂阔别，但演出行业的暖春终将到来，这场具有特殊意义的新年音乐会不仅传递了祝福，更是对未来的展望。据了解，2023年，位于北京城市副中心的国家大剧院·北京艺术中心将正式开幕运营，届时，国家大剧院将迎来“一院三址”新格局，向公众提供更多元的公共文化服务，让更多民众感受到艺术的魅力。郑 娜

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）